Аудиофильский усилитель своими руками

[Painmailer]

Причиной создания данного усилителя послужило отсутствие в торговой сети изделий, отвечавших осносновным чаяниям разумного аудиофила: высокое качество звучания и малая стоимость изделия. Под высоким качеством звучания мы понимаем не только малые искажения, достаточный частотный диапазон и наличие макро и микродинамики, но так же и отстутствие набившего всем оскомину "транзисторного звучания".
После довольно длительных изысканий были получены результаты, позволяющие заявить, что это само "качество" очень мало зависит от класса работы выходного каскада. А и АВ вносят лишь свою небольшую лепту в его окрашивание. Так же малое влияние имеет тип выходных приборов: полевой или биполярный транзистор. Гораздо больше звучание зависит от схемотехники.
Под малой стоимостью изделия мы понимаем тоже, что и другие - меньше денег и больше толку.
Предлагаем схему (одну из ряда разработок), которая неоднократно повторялась в законченных изделиях.
При правильном изготовлении печатной платы, правильной сборке и исправных деталях она работает сразу.
Экспертная оценка звучания - "превосходно".
Если у вас достаточно квалификации для её повторения, то получите вещь, превосходящую очень и очень многие аналоги в т.ч. и зарубежные.

Технические данные:
Чуствительность 0.7 В.
Мощность 50 Вт на 8 Ом, 80 Вт на 4 Ом.
КНИ 0.02% на максимальной мощности в полосе 20 Гц...10 кГц при нагрузке 4 Ом.
АЧХ 0.5Гц...500 кГц.

Комментарии к схеме: напряжение питания +/- 36 В, конденсаторы питания по 10.000 мкФ на каждое плечо каждого канала, входные полевики - 2sk105, два резистора в истоках входных полевиков предстовляют собой один потенциометр - им выставляется 0 на выходе, транзистор BDC01D - КТ814 крепится к общему радиатору через фторпласт толщиной 0.2 мм, ток покоя выходных транзисторов 0.1 А.

[Petr-1951]

Я не понимаю такой реакции. УН теперь близок к реальной схеме и конструкции. В Вашей модели были значительные неточности.
Или низкий полюс давал ВК?
Что касается ВК, то его я разрабатывал достаточно долго, и написал, что так, как у Вас, упрощать его нельзя.
Ставить полевик в три раза большей Crss, и уменьшать ток покоя предвыхода в 4 раза, а потом писать про то,
что фазовый запас минимальный, как бы намекая, что схема - плохая, это нормально вообще?


Да нет, не оставим. Я считаю, что МС так же моделирует, как и NI. У меня после коррекции модели все нормально показывает и по петлевому, и по АФЧХ.

Так что настоятельно прошу Вас повторить все те графики, которые Вы выкладывали ранее, но по результатам обновленной модели,
а то получается, что как опубликовать непроверенные результаты - это быстро, а скорректировать - сразу "оставим вопрос"?

Евгений, с идеальным ВК все прекрасно. Вот как выглядит задержка на начальном участке

ИМИ также сошли на нет. Такой УН может быть хорошей альтернативой ламповому УН для безОСных усилителей.
Полевик в Вашей схеме имеет входную емкость 90 пФ, я использовал с входной емкостью 135 пФ (в 1,5 раза выше).

[bukvarev]

ИМИ также сошли на нет. Такой УН может быть хорошей альтернативой ламповому УН для безОСных усилителей.
Полевик в Вашей схеме имеет входную емкость 90 пФ, я использовал с входной емкостью 135 пФ (в 1,5 раза выше).

Теперь уже можно (АККУРАТНО !!!) добавить в модель ВК с теми транзисторами и тем их количеством, которые в оригинальной схеме.
Ток покоя каскада на ПТ - 8 ма, ток покоя вторых каскадов (MJE15035G) - 100 мА, ток покоя выходных каскадов (NJW1302G) - по 90 мА.
Чем заменить IRF510, нужно подумать. Я брал модель sib452dk от производителя (Vishay):sib452dk.zip

[Hennady]

Чем заменить IRF510, нужно подумать.

IRF710

[bukvarev]

IRF710

Этот транзистор не подойдет. У него большое пороговое напряжение и очень большая нелинейность Crss от напряжения сток-исток, увеличение емкости наступает при напряжении ниже 30 В.
У транзистора, который использовал я, обратная емкость растет при напряжениях сток-исток ниже 5 в, а пороговое напряжение всего 1 В. Это - транзистор нового поколения.

[Petr-1951]

Теперь уже можно (АККУРАТНО !!!) добавить в модель ВК с теми транзисторами и тем их количеством, которые в оригинальной схеме.
Ток покоя каскада на ПТ - 8 ма, ток покоя вторых каскадов (MJE15035G) - 100 мА, ток покоя выходных каскадов (NJW1302G) - по 90 мА.
Чем заменить IRF510, нужно подумать. Я брал модель sib452dk от производителя (Vishay):sib452dk.zip

2N2222 - 40V, 2N2907 - 60V, BD140 - 100V - в модели работать будут, в макете с питанием +-60 В (итого 120 В) нет

[Hennady]

У транзистора, который использовал я,....

IRF510?

[bukvarev]

2N2222 - 40V, 2N2907 - 60V, BD140 - 100V - в модели работать будут, в макете с питанием +-60 В (итого 120 В) нет

Два первых транзистора работают при напряжении кэ менее 10 В. BD140 - да, по напряжению не потянет в реальной конструкции. Геннадию - про полевик я писал об IRF710. IRF510 тоже не фонтан, и напряжение у него 100 В.

[fagos]

Альтернатив адекватных среди встроенных моделей не найдете, а на полевик, примененный Евгением, спайса производитель не предоставляет. Вопрос к Евгению - с чем вы моделировали в Мультисиме?

[begemot61]

Господи, неразрешимая проблема...Возьмите имеющуюся модель любого полевика и подгоните основные параметры чтоб примерно соответствовали даташиту того что собираетесь моделировать.Максимум что потребуется-согнуть парочку простеньких тестбенчей чтоб проверить соответствие параметров модели тому что измерено в даташите.Вы что, считаете что модели производителей значительно лучше по качеству?

[bukvarev]

Альтернатив адекватных среди встроенных моделей не найдете, а на полевик, примененный Евгением, спайса производитель не предоставляет. Вопрос к Евгению - с чем вы моделировали в Мультисиме?

Так выложил же архив: https://forum.vegalab.ru/attachment....0&d=1517125257
Для Мультисима легко делается пользовательская библиотека из файла SPICE модели (SiB452DK_HS.TXT). И такой информации у современных производителей много. Нужно только аккуратно сделать свою библиотеку, и проверить на простейшей модели на предмет ошибок. Насколько понимаю, в МС с этим еще проще.
Если модели нет, то делать, как написал begemot61
Вот пример модели для этого полевика:


*Apr 01, 2013*ECN S13-0703, Rev. B*This document is intended as a SPICE modeling guideline and does not*constitute a commercial product datasheet. Designers should refer to the*appropriate datasheet of the same number for guaranteed specification*limits..SUBCKT SiB452DK D G SM1 3 GX S S NMOS W=159527u L=0.25u M2 S GX S D PMOS W=159527u L=0.56u RG G GX 2.2R1 D 3 RTEMP 16.1E-1CGS GX S 105E-12DBD S D DBD*********************************************************** .MODEL NMOS NMOS ( LEVEL = 3 TOX = 4E-8+ RS = 3.5E-2 RD = 0 NSUB = 1.23E17 + KP = 6E-6 UO = 650 + VMAX = 0 XJ = 5E-7 KAPPA = 1E-1+ ETA = 1E-4 TPG = 1 + IS = 0 LD = 0 + CGSO = 0 CGDO = 0 CGBO = 0 + TLEV = 1 BEX = -1.5 TCV = 3.5E-3+ NFS = 0.8E12 DELTA = 0.1)************************************************************ .MODEL PMOS PMOS ( LEVEL = 3 TOX = 4E-8+NSUB = 1E16 IS = 0 TPG = -1) ************************************************************ .MODEL DBD D (CJO=38E-12 VJ=0.38 M=0.38+FC=0.5 TT=6.61E-8 TREF=25 BV=191+RS=2.054e-02 N=1.819 IS=4.716e-08 IK=1000 +EG= 1.124 XTI=6.125e-02 TRS=7.022e-07)************************************************************ .MODEL RTEMP R (TC1=7E-3 TC2=5.5E-6)************************************************************ .ENDS

В моем усилителе можно также использовать модель BS107. Это - очень распространенный транзистор. Но на плате установлен SiB452DK

[fagos]

Не видел выложенное, прошу прощения. Спасибо за модель.

[Petr-1951]

похожие параметры у драйвера 1999 года

[fakel]

похожие параметры у драйвера 1999 года

УН очень чувствителен к пульсациям питания, сильная интермодуляция
R16 на питание нельзя, только на землю

[bukvarev]

похожие параметры у драйвера 1999 года

Не удивительно, ведь он выполнен по очень близкой схеме. Единственное, лично мне схемы с двумя ДК на входе не нравятся, поэтому для себя делал УН с одним ДК.
Если Вы намекаете про приоритет, то я никогда не заявлял об исключительности своей схемы.

Кстати, схема этого топика является как раз "выхолощенным" вариантом "полной" однотактной схемы.

Другое дело, что на мой взгляд, подобное схемотехническое решение незаслуженно обошли вниманием, и реального воплощения в железе очень мало. А жаль, т.к. по "звуку" (пусть так, пока нет однозначных объективных критериев оценки качества) даже однотактное исполнение оказывается на высоте. Кто слышал, не дадут соврать . Впрочем, и по традиционным критериям скорости и линейности - схема тоже хороша. Главное - не потерять ее потенциал при конструктивном исполнении.

[fakel]

Ток покоя второго каскада сильно зависит от напряжения питания и такая топология требует жесткой тепловой связи всех транзисторов УН. В усилителе Холтона второй ДК выполнен на транзисторах противоположной структуры и такой проблемы нет. Так же представленный УН не обладает предельной широкополосностью, т.к. база транзистора ОБ заземлена не накоротко, а через сопротивление транзистора в диодном включении и ЭП. см ветку https://forum.vegalab.ru/showthread.php?t=34357

[Hennady]

Единственное, лично мне схемы с двумя ДК на входе не нравятся, поэтому для себя делал УН с одним ДК.

это ИМХО зависит от топологии предыдущего каскада....

даже однотактное исполнение оказывается на высоте.

а это ИМХО зависит от конструктивного оформления АС...

[Petr-1951]

bukvarev:
Если Вы намекаете про приоритет...
ни в коем случае, просто Ваша схема намомнила в чем то мою...
звездной болезнью «непризнанных гениев» не страдаю

fakel:
УН очень чувствителен к пульсациям питания, сильная интермодуляция
R16 на питание нельзя, только на землю
Ток покоя второго каскада сильно зависит от напряжения питания и такая топология требует жесткой тепловой связи всех транзисторов УН. В усилителе Холтона второй ДК выполнен на транзисторах противоположной структуры и такой проблемы нет. Так же представленный УН не обладает предельной широкополосностью, т.к. база транзистора ОБ заземлена не накоротко, а через сопротивление транзистора в диодном включении и ЭП.

Чтобы развеять Ваши домыслы ничего не меняя в схеме ввожу источники пульсаций по 100 мВ (при отдельном стабилизированном питании или просто с электронным фильтром такого уровня пульсаций никогда не будет) и снижаю напряжение питания в 2 раза! И смотрим ИМИ. Если кто желает позаботиться о тепловой стабильности УН транзисторы Q11, Q13 и Q12, Q14 может обжать термоусадочным кембриком предварительно смазав термопастой.
Что касается широкополосности, то ее также более чем достаточно. Фаза петлевого на частоте 20 кГц крутится всего на 15 градусов!

[ИГВИН]

Динамическая ошибка и вылазит в виде шумовой подставки ИМИ, или я ошибаюсь?
вот упрощенная модель на которой я смотрелВложение 310756

R27 включен неправильно.
Дальше просто не смотрел.

[Hennady]

почему все-таки R16 заведен на землю через шину питания?

[Petr-1951]

почему все-таки R16 заведен на землю через шину питания?

можно хоть на землю, хоть на шину питания (заземляется через шину питания). Емкости пикушки, поэтому работают на высокой частоте (можно посчитать частоту режекции Т-моста). Ничего не меняя перебросил резистор на выход.